Система прямого доступа к памяти

К ак уже отмечалось, процессор способен считывать данные из некоторого устройства и записывать их в память. Подобные действия может выполнять и система прямого доступа к па­мяти и таким образом освобождать процессор от этой работы. Пересылка байтов данных является простой задачей, не тре­бующей особых ухищрений. Система прямого доступа к па­мяти решает ее, пока процессор продолжает выполнение.

На рисунке показано, каким образом процессор и система прямого доступа к памяти связаны с запоминающим устрой­ством. Здесь же показано, что обе системы могут посылать и принимать данные из некоторого периферийного устройства. Для доступа к этому устройству процессор использует порт В, а система прямого доступа — шину, обозначенную словом «Данные». Наконец, процессор может вести обмен данными с систе­мой прямого доступа к памяти через порт А.

Рассмотрим в качестве примера процесс считывания не­скольких байтов данных из периферийного устройства и занесе­ния их в память. Процесс начинается, когда процессор посы­лает одну команду в систему прямого доступа к памяти через порт А, а другую — в устройство через порт В. По команде, направленной в устройство, последнее должно переслать несколько байтов данных в систему прямого доступа к памяти. Согласно команде, посланной в систему прямого доступа, эта система должна принять байты данных из устрой­ства и записать их в память. Во время выполнения описанных пересылок процессор может продолжать считывание и выпол­нение команд.

Может возникнуть вопрос, каким образом система прямого доступа и процессор могут одновременно осуществлять доступ к памяти? На самом деле такой возможности нет. Запоминаю­щее устройство в каждый момент времени обрабатывает только один запрос. Однако система прямого доступа к памяти доста­точно «интеллектуальна» и в состоянии задержать запрос про­цессора, пока сама реализует обращение. Таким образом, про­цессор и система прямого доступа к памяти поочередно работают с запоминающим устройством, причем процессор время от времени находится в состоянии ожидания, пока освободится память. С запросами периферийного устройства на передачу данных затруднений обычно не возникает, так как они посту­пают существенно реже, чем запросы процессора.

Система прямого доступа лишь иногда обращается к памяти, в то время как процессор постоянно требует доступа к запоминающему устройству. Поэтому создается впечатление, что и процессор, и система прямого доступа работают с памя­тью одновременно.

Режимы процессора

Все 32-разрядные процессоры Intel и совместимые, начиная с 80386-го, могут выполнять программы в нескольких режимах. Режимы процессора предназначены для выполнения программ в различных средах; в разных режимах возможности МП неодинаковы, потому что команды выполняются по-разному. В зависимости от режима процессора изменяется схема управления памятью системы и задачами. Процессоры могут работать в трех режимах:

• реальном,

• защищенном,

• виртуальном реальном режиме (реальном внутри защищенного).